管道非开挖修复工程中的施工难点及措施

管道非开挖修复工程中的施工难点及措施

张光鹏 ,黄增平 ,王银海 ,朱加乐 ,王喜 ,樊铭锐

中建新疆建工（集团）第五建筑工程有限公司  新疆  乌鲁木齐  830021

摘要：非开挖修复技术是管道修复技术发展到一定阶段的产物，可以在短时间内对管道进行修复处理，缩短工期，减少对周边居民的干扰，有助于城市化发展。本文结合污水管道非开挖修复实践，分析影响其工程的相关因素，指出工程施工中存在的重难点，从而提出不断完善污水管道非开挖修复工程施工的措施与方法。

关键词：管道非开挖修复；施工技术；优化措施

1. 非开挖修复施工难点

某污水管道已经遍布新老村落，而且使用时间大多在30年以上，材质、施工技术等并不统一，存在着管网裂缝、脱节、裂缝等问题，需要对污水管道进行修复。该工程修复技术难点如下：

1）周围环境，本次研究的污水管道的周边环境复杂，周边交通繁忙，建筑稠密，而且污水管道大部分处于车行道下，选择开挖修复所需的经济成本和社会成本较高，因而选择非开挖修复的方式，能够获得较高的经济效益和社会效益。

2）修复技术的选择，当前的非开挖修复技术种类较多，其中裂管法、穿插法等成本较高，应用较少，原位固化法和螺旋缠绕内衬法应用相对广泛。

3）修复施工质量控制，所设计的施工方案应符合工艺需求，综合效益高，而且修复后的管道满足使用需求。

2非开挖修复技术应用状况

2.1 清理管道

在应用非开挖修复技术之前，需要先用高压水来清除原管道中污垢、杂物等。如果原管道中存在异物，仅凭高压水无法去除，可采用铣刀机器人来切除。如果发现管道存在严重的渗漏水问题，要及时注浆堵漏。针对那些变形严重或者已经发生了坍塌的部位，要先进行注浆加固、切割、套刚环等操作，达标之后，再进行非开挖修复处理。

2.2 调水和封堵

在城市排水管网改建工程施工中，无论是选择非开挖修复技术，还是选择开挖修复技术，调水和封堵都是比较重要的步骤。为保证非开挖修复技术各项工作能够高效、安全的开展，在本工程施工中，对施工段进行封闭围挡，开井通风。先用鼓风机强制通风30min以上，再用毒气检测仪检查井中气体的安全性，确认安全之后再开始非开挖修复施工。可选择充气气囊对需要修复的排水管网进行堵水处理，上下游同时封堵，上游管段封堵时需要布设2个堵头，下游布设1个即可。然后用水泵将需要修复管段中的水抽到检查井中。

2.3 管道检测

为保证非开挖修复技术的应用效果，在开始修复之前，需要采取先进技术来对管道的现状进行全面检查。本工程施工选用QV检测技术，利用杆式视频检测系统对原管道进行内窥检测。其检测纵向深度可达到100m，适用于100～2000mm管径的管道检测中。

3.管道修复技术

3.1原位固化法施工

1）衬入待修复管道位置，可以选择翻转内衬和拉入法内衬的方式衬入，翻转内衬主要是以气压和水压翻转软管，从而达到相应位置；拉入法衬入是利用牵引力的方式，让软管到达指定位置，实现相应位置缺陷的修复。

2）固化养护，常用的固化养护方式包括蒸汽、紫外线、喷淋等方式，对比各种固化方法，紫外线固化方式较好。

紫外光固化技术主要是由专业人员探查管道内部，将渗透树脂的玻璃纤维拉入所要修复的管道内部，利用紫外线进行固化，固化2～6 h后，可以达到固化的目的，并且满足施工的需求。紫外光固化修复技术所得到的管道强度高，耐腐蚀、表面光滑，与管道修复良好，而且该方法不受温度、湿度等因素的影响，因而具有较大的应用前景。为了满足原位固化法施工需求，需要发电机、载重汽车、小型锅炉、车载内衬翻转机、紫外线固化设备等设备。

3.2紫外光固化修复

因待修复改造的管道为现况运行管道，管道内沉积的淤泥和杂物，容易引起新衬管的偏移，故在进行施工前需对现状运行管道和检查井进行清淤作业。经调查，现况管道淤积20%以下，采用人工清淤，淤泥采用泥浆输罐车运至污泥处置中心进行处理，垃圾部分装至封闭式自卸汽车运至正规渣土消纳场进行消纳，清淤后用高压射流车进行冲洗。

现状运行管道的管口经过多年腐蚀可能存在错口的情况，错口采用进口的铣刀机器人研磨，消除错口尺寸，确保取得较好的预处理效果。大型研磨车开到施工现场，把车上的研磨机头下到井内，自动行走至管内接口错口处，通过研磨机头上的可视设备，信号传输到车内的可视操作平台，通过操作按钮，调整机头研磨角度，施加压力，层层研磨，直至消除错口误差。因为是人工操作，管内研磨，还要保证原管道完好如初，所以此过程完成较慢，使用台班较多，铣刀处理后的相邻错口应≤4mm。

操作人员要尽量采用经验丰富的人员，熟练掌握电脑操作，严格控制玻璃纤维内衬软管充压压力和紫外线灯组行走小车的行走速度。待修复管道预处理完成后，就要将玻璃纤维内衬软管拉入待修复管道内，进行首次充气加压成型。操作人员在设备车上通过电脑对加压过程进行实时监测，充气加压时应注意控制压力，匀速均匀加压，待玻璃纤维内衬软管膨胀成型即可，避免玻璃纤维内衬软管过度膨胀，在二次加压固化过程中出现褶皱。

紫外线灯组小车应该严格控制行走速度，单组紫外线灯组行走速度不应超过0.7m/min，保证紫外线灯组所照射过的软管位置都有足够的照射时间，都能完全得到固化。在紫外线灯组照射的过程中，还应给内衬软管持续充气加压，保证内衬软管膨胀与待修复管道的内壁紧贴，充气压力与待修复管道的管径成反比。以管径为600mm管道为例，内衬软管在固化时应保证其管内的充气压力在45kPa。修复工作一般都在夜间进行，施工时应注意占路施工安全，要设置足够的安全预警距离，码放好导行设施，在明显位置摆放警示灯牌等警示标志，并派专人进行交通拦护工作。

3.3破碎法胀管施工技术

破碎法胀管施工也是目前常见的非开挖管道修复技术，其主要机理是在地面之上安装上液压动力设备，在井内安装上导向滑轮系统，在需要修复的管段穿入链条，将略大于原管道管径的胀管头放置在始发工作井中，同时和链条相互连接。启动地面上的液压动力设备，让管头按照设定好的轨迹进行前进，破坏旧管道，并挤入土中。

4. 施工效果分析

在本次城市排水管网改建工程中，采用非开挖修复技术，其中部分路段采用了CIPP原位紫外光固化内衬修复技术，部分路段采用了破碎法胀管施工修复技术，都取得了良好的效果，实现了“三个达到、两个杜绝”的修复目标。三个达到指的是修复之后的质量，达到了国家和行业质量验收标准，符合设计文件和相关技术的要求；一次验收合格率达到了100%；居民满意度达到了100%。

结束语

现今各地都在实施污水处理体制增效行动，其中管道缺陷对成效达标影响最为突出，因此需要结合管道情况，合理选择检测方法，分析管段缺陷，根据缺陷特点进行差异性修复，才能即保障管道系统及污水处理设施持续高效稳定地运行，又增强了工程的经济性、合理性。

参考文献

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